李　翔　　王安杰　　陈永英

（大连理工大学化工学院，辽宁大连116024）



理想反应器的时空特性和内在联系

李翔王安杰*陈永英

（大连理工大学化工学院，辽宁大连116024）

摘要：以理想反应器时间和空间特性为出发点，探讨了间歇操作釜式反应器（BR）、平推流反应器（PFR）和全混流反应器（CSTR）等理想反应器之间的内在联系，推导了循环操作PFR反应器的停留时间分布函数，分析了多段串联全混流反应器和循环操作PFR反应器在各理想反应器之间的桥梁和纽带作用。在此基础上，简要归纳了各理想反应器之间的联系。

关键词：理想反应器；时空特性；内在联系；循环操作平推流反应器；停留时间分布

化学反应工程是化学工程的核心，是实现物质转化最重要的环节，其基本任务是根据过程需要设计合理的反应器，实现过程经济性、安全性和环境友好要求［1］。对理想反应器的认识和掌握则是实现反应器设计和操作的基础和出发点。理想反应器的基本形式有间歇操作的釜式反应器（Batch Reactor，BR）、全混流反应器（Continuous Stirred Tank Reactor，CSTR）以及平推流反应器（Plug Flow Reactor，PFR）三种［2，3］。这三种反应器的形式和操作方式各异，因此很多学生在学习过程中往往将它们机械和孤立地予以对待。但是这些理想反应器之间有着内在联系，是一个有机的整体。而认识这些内在联系，对于理想反应器和后续反应器停留时间分布的学习以及深入理解传递过程和返混等物理因素对化学反应的影响有重要的帮助。本文试图从理想反应器的时间和空间特性出发，探讨它们之间的这种内在联系。……